Modul redoks 2013.docx
-
Upload
hasma-queen -
Category
Documents
-
view
243 -
download
0
Transcript of Modul redoks 2013.docx
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
1/33
MODUL KIMIA REDOKS DAN
ELEKTROKIMIA (SMA KELAS XII)
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
2/33
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya kepada kita semua sehingga tugas
ini dapat selesai pada waktunya.
Modul ini disusun agar pembaca dapat mengetahui seberapa besar pengaruh perpustakaan kampus
terhadap mutu pendidikan yang kami sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber.Bahan ajar ini di
susun oleh penyusun dengan berbagai rintangan.Baik itu yang datang dari diri sumber pustaka maupun
sistematika penyusunan.Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya makalah
ini dapat terselesaikan.
Bahan ajar ini memuat tentang Redoks dan lektrokimia!. "enyusun juga mengucapkan terima kasih
kepada dosen pembimbing yang telah banyak membantu penyusun agar dapat menyelesaikan bahan ajar ini.
Semoga bahan ajar ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca.#alaupun bahan ajar
ini memiliki kelebihan dan kekurangan."enyusun mohon untuk saran dan kritiknya.Terima kasih.
Mataram$ %uni &'()
"enulis
2
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
3/33
DAFTAR ISI
*ATA "N+ANTAR...............................................................................................................
,A-TAR S............................................................................................................................
"TA *,/,/*AN M0,/1..............................................................................................
*0M"TNS ,ASAR ,AN N,*AT0R..........................................................................
"N,A2/1/AN....................................................................................................................
A. ,eskripsi Singkat.........................................................................................................
B. "etunjuk "enggunaan Bahan Ajar 3Modul4..................................................................
/RAAN MATR
BAB RA*S R,0*S ,AN 1*TR0*MA...................................................................
"eta *onsep.....................................................................................................................
A. "ersamaan Reaksi Redoks.................................................................................
B. lektrokimia.......................................................................................................
(. Sel 5olta.........................................................................................................
&. Sel lektrolisis...............................................................................................
*orosi..............................................................................................................................
2ukum -araday................................................................................................................
,A-TAR "/STA*A
3
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
4/33
PETA KEDUDUKAN MODUL
4
Kimia lin kun an
kesetimaan an
La u "eaksi
te"m#kimia
Elekt"#kimia
#lime"
Sen a&a
'i("#ka"#n (an
min%ak umi
Pen)ema"an
lin kun an
Re(#ksLa"utan asam
Ikatan kimia (an
tata naman a
St"uktu" at#m (an
s stem e"i#(ik
Lamang unsu"e (an$e"samaan "eaksi
Mate"i (an
$e"ua*an
KOMPETENSI DASAR dan INDIKATOR
*, dari * ( 6
(.( Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
ndikator 6
Mengagungkan kebesaran Tuhan 7M
Menyadari bahwa ketentuan yang ditetapkan oleh Tuhan 7M adalah
yang terbaik bagi kita.
*, dari * & 6
(.& Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur$ disiplin$ tanggung jawab$
peduli 3gotong royong$ kerjasama$ toleran$ damai4$ santun$ responsi8 danproakti8$ dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan dalam berinteraksi secara e8ekti8 dengan lingkungan sosial dan
alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam
pergaulan dunia.
ndikator 6
Memiliki rasa ingin tahu yang tinggi
%ujur dan teliti dalam mengolah dan menganalisis data soal.
Mampu membedakan 8akta serta opini yang berkaitan dengan contoh
aplikasi materi dalam kehidupan sehari9hari.
/let dan bertanggung jawab dalam mencari sumber pengetahuan yang
mendukung penyelesaian masalah 3dapat menyelesaikan masalah
secara runut di awal hingga akhir dengan langkah9langkah yang benar4.
*, dari * : 6
(.: Memahami$ menerapkan$ dan menganalisis pengetahuan 8aktual$
konseptual$ prosedural$ dan metakogniti8 berdasarkan rasa ingin tahunya
tentang ilmu pengetahuan$ teknologi$ seni$ budaya$ dan humaniora dengan
wawasan kemanusiaan$ kebangsaan$ kenegaraan$ dan peradaban terkait
penyebab 8enomena dan kejadian$ serta menerapkan pengetahuan prosedural
pada bidang kajian yang spesi8ik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
*, dari * ) 6
(.) Mengolah$ menalar$ dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri$ bertindak secara e8ekti8 dan kreati8$ serta mampu menggunakanmetoda sesuai kaidah keilmuan
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
5/33
+
ndikator yang diharapkan dapat tercapai dalam materi ini 6
Menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi 3ion elektron 4
Menyetarakan reaksi redoks dengan cara perubahan bilangan oksidasi
Menjelaskan konsep reaksi redoks
Menyimpulkan ciri9ciri reaksi redoks yang berlangsung secara
spontanmelalui percobaan
Siswa dapat menentukan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa atau
ion
Siswa dapat menentukan oksidator dan reduktor dalam reaksi redoks
Memberi nama senyawa /"A; menurut
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
6/33
,A, I
PENDA'ULUAN
-
Tujuan
Pembelajar
an
Setelah melalui proses pembelejaran$ siswa diharapkan dapat 6
(. Menjelaskan perbedaan konsep reaksi redoks ditinjau dari
pengabungan dan pelepasan oksigen dan pelepasan dan penerimaan
elektron serta kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.
&. Menentukan reaksi oksidasi atau reduksi dari suatu reaksi.
3. Memahami proses Reaksi lektrokimiaA.Desk"i$si Singkat
Modul ini dibuat dalam rangka untuk melengkapi tugas akhir pada mata
kuliah "engembangan "rogram "embelajaran *imia 3":*4 berbasis *urikulum
&'(:. ,alam penggunaan modul ini diharapkan peserta didik mampu
meningkatkan pemahaman$ serta memperdalam setia materi pembelajaran$ karena
modul ini disusun agar peserta didik dapat mempelajarinya secara terbimbing
maupun secara mandiri. Alokasi waktu dalam metode bimbingan oleh pendidik
mencapai & < )= menit dalam & < pertemuan.
Modul ini dirancang berdasarkan model pembelajaran "roblem Based
1earning 3"B14 dimana dalam penyajiannya$ masalah dicari sendiri oleh peserta
didik yang berkaitan dengan kehidupan sehari9hari$ kemudian disajikan materi
yang berkaitan dengan masalah tersebut$ sebagai bahan pemecah masalah$
disajikan tugas mandiri maupun kelompok.
Materi yang disusun dalam modul ini yaitu materi tentang Redoks dan
lektrokimia yang membahas mulai dari konsep hingga sub konsepnya.
,alam garis besar modul ini terdapat komponen9komponen sebagai
berikut 6 3(4 petunjuk penggunaan modul 3&4 langkah9langkah model pembelajaran
3:4 tuntutan bahan ajar 3modul4 seperti 6 *$ *,$ indikator$ tujuan pembelajara 3)4
uraian materi dan contoh$ 3=4 rangkuman$ 3>4 kilas balik dan 3?4 latihan. ndikator
yang dituliskan dalam modul ini adalah indikator$ dimana pembahasan materinya
perlu penkajian secara kritis dan mendalam.
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
7/33
/
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
8/33
0
,.Petun!uk Penggunaan M#(ul
Modul ini sebagai bahan suplemen dan dipelajari secara mandiri oleh
peserta didik yangsedang mengikuti program kegiatan pembelajaran. Namun
demikian$ modul"embelajaran Berbasis Masalahini juga dimungkinkan dapat
digunakan para guru dalam kegiatan pembelajaran.
Modul ini sebagai bahan re8erensi bagi para guru SMAdalam mempelajari
tentangpembelajaran matematika berbasis masalah di SMA dan waktu yangdiperkirakan untuk mempelajari modul ini & jam tatap muka @ )= menit.
Modul ini hanya menuliskan beberapa contoh alternati8 penggunaan model
pembelajaran berbasis masalah di SMA$ dengan harapan guru dapatmerencanakan
alternati8 penerapan yang lain atau mengembangkan lebih lanjut.
Modul ini terdiri dari ( materi$ setiap materi terdiri dari pengantar bab$
kegiatan pembelajaran. Masing9masing kegiatan pembelajaran berisi tujuan dan
uraian materi yang dilanjutkan dengan latihan untuk mengukur ketercapaian
tujuan. Bacalah masing9masing kegiatan belajar dengan seksama agar dapat
menyelesaikan tugas atau latihan dalam modul. 1atihan tersebut bukan tes$
melainkan bagian dari proses belajarAnda.
"ada setiap kegiatan belajar diawali dengan pertanyaan dan dilanjutkan
dengan uraian materi.
Sebelum membaca uraian materi$ Anda diharapkan terlebih dahulu
mencermati dan mencoba untuk merenungkan atau mendiskusikan
pertanyaan9pertanyaan tersebut.
Barulah kemudian Anda membaca uraian materi sebagai tambahan re8erensi
dalam memperoleh jawaban.
Setelah Anda merasa cukup paham isi uraian materi$ maka jawablah tugasataulatihan yang ada pada akhir modul.
/ntuk mengetahui pencapaian pemahaman Anda terhadap uraian pada
masing9masingkegiatan belajar$ Anda dapat mencocokkan hasil jawaban tugas
atau latihan tersebut dengan kunci jawaban pada lampiran sebagai bahan
re8leksi.
%ika Anda mengalami kesulitan atau merasa perlu melakukan klari8ikasi$
terhadap isi modul ini berdiskusilah dengan teman sejawat di sekolah atau
guru$ atau berkonsultasi dengan nara sumber yang ada seperti *epala Sekolah$
"engawas$ dll.
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
9/33
Mengapa.
*arena aluminium dilindungi olehlapisan oksida tipis Al&0: yang menghambat proses korosi.
1
Redok
s dan
Elektr
okimi
a
Aluminium memiliki potensial sedoks E -1,7 dan !e"si#at muda$
dioksidasi O%& 'al ini dapat mem!uat pesa(at muda$ la"ut dalam $u)an
!adai& Namun, aluminium *an+ !e"!o!ot "in+an ini tetap di+unakan
se!a+ai !a$an !aku pesa(at&
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
10/33
"eta konsep
,e"(asa"Reaksi ELEKTROKIMI
Te"(i"i atas
Men)aku$
,ilangan
#ksi(asi
Da$at (iseta"akanMen)aku$
Setenga
* "eaksi
Men)aku$
SelSel #lta
Te"(i"i atas
Elekt"#(e P#tensial
MengikuMem$un%a
,e"gantung
P#tensial
Elekt"#(eAn#(aKat#(a 'ukum
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
11/33
0ksidasi dan reduksi itu sendiri telah mengalami perkembangan pada awalnya$ reaksi oksidasi C
reduksi dikaitkan dengan pengikatan dan pelepasan oksigen$ kemudian dikembangkan menjadi proses
serah C terima electron dan perubahan bilangan oksidasi.
;ontoh 6 peristiwa korosi 3 "erkaratan 4
"ersamaan reaksi redoks dikatakan setara jika jumlah atom dan jumlah muatan diruas kiri sama dengan jumlah
atom dan jumlah muatan di ruas kanan. Terdapat dua metode untuk menyetarakan reaksi redoks yaitu dengan
cara setengah reaksi dan cara bilangan oksidasi. 3Arum Setia 6 &'(&4
1& Pen*eta"aan "eaksi "edoks den+an a"a seten+a$ "eaksi
;ara ini berlangsung dalam suasana asam maupun suasana basa
a. "enyetaraan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam suasana asam
2al C hal yang perlu dilakukan untuk menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam
suasana asam adalah sebagai berikut 6
(4 ,itulis perubahan ion yang terjadi
&4 Bagian yang kekurangan oksigen ditambahkan 2&0
:4 Bagian yang kekurangan hydrogen ditambahkan 2D
)4 Menyamakan muatan luas kiri dan ruas kanan dengan menambahkan electron
=4 Menjumlahkan setengah reaksi oksidasi dengan setengah reaksi reduksi dan pada akhir reaksijumlah electron dihilangkan
b. "enyetaraan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam suasana basa
2al C hal yang perlu dilakukan untuk menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dalam
suasana basa adalah sebagai berikut 6
(4 ,itulis perubahan ion yang terjadi
&4 Bagian yang kekurangan oksigen ditambah 029
:4 Bagian yang kekurangan hydrogen ditambah 2&0
)4 Menyamakan muatan luas kiri dan ruas kanan dengan menambahkan electron
=4 Menjumlahkan setengah reaksi oksidasi dengan setengah reaksi reduksi dan pada akhir reaksi jumlahelectron dihilangkan. 3Arum Setia 6 &'(&4
N+AT EEE ReduktorFat yang mengalamioksidasi
0ksidatorFat yang mengalami
reduksi
Persamaan reaksi redoks
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
12/33
onto$ soal .
3*imia SMAGMA *elas H$ Ari 2arnanto dan Ruminten4 "enerbit 6 STAA%
%& Pen*eta"aan "eaksi "edoks den+an a"a !ilan+an oksidasi
1angkah C langkah menyetarakan persamaan reaksi redoks dengan cara bilangan oksidasi sebagai
berikut 6
(4 Menentukan unsur C unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dan menuliskan diatas
lambang atomnya
&4 Menyamakan unsur C unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
*&;r&0?D 2&;&0)D 2&S0) I*&S0)D ;r&3S0)4:D &;0&D 2&0
:4 Menentukan jumlah electron yang dibebaskan dan jumlah electron yang ditangkap berdasarkan
perubahan bilangan oksidasi dan jumlah atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
)4 Menyamakan jumlah electron yang diterima dan jumlah electron yang dilepaskan dengan
mengalikannya
2
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
13/33
=4 Tentukamn koe8isien reaksi Fat C Fat lain
Reaksi di atas yang belum berisi koe8isiennya adalah 2&S0)$ *&S0)$ dan 2&0. %umlah atom S di
sebelah kiri J ($ jumlah atom S di sebelah kanan J )$ sehingga koe8isien 2&S0)J ). *oe8isien
*&S0)J (. %umlah atom 2 di ruas kiri J ()$ jumlah atom 2 di ruas kanan J &$ sehingga koe8isien
2&0 J ?. %adi$ persamaan reaksinya6
*&;r&0?3aK4 D :2&;&0)3aK4 D )2&S0)3aK4 I *&S0)3aK4 D ;r&3S0)4:3aK4 D>;0&3g4 D ?2&03l4
3
N+AT EEE
"ertambahan biloks reduktor Jpengurangan biloks oksidator
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
14/33
1& /at pemuti$
Lat pemutih adalah senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna benda$ seperti
pada tekstil$ rambut dan kertas. "enghilangan warna terjadi melalui reaksi oksidasi. 0ksidator yang biasa
digunakan adalah natrium hipoklorit 3Na0;l4 dan hidrogen peroksida 32&0&4.3Muchtaridi Sandri
%ustiana 6 &''4
Lat pemutih merupakan senyawa yang digunakan untuk menghilangkan warna benda. Biasanya
dalam kehidupan sehari9hari banyak digunakan untuk memutihkan pakaian. #arna pada pakaian akan
hilang melalui reaksi oksidasi. 0ksidator yang sering digunakan adalah natrium hipoklorit 3Na0;l4 dan
hidrogen peroksida 32&0&4. 0ksidator mampu menghilangkan elektron $ sehingga warna akan hilang.
Reaksinya6
"roses oksidasi pada pemutihan6
4
,engan pertolongan Allah manusia meman8aatkan reaksi redoks untuk
menciptakan benda9benda yang berguna dan dapat memudahkan kepentingan manusia.
Artinya6 =. 2anya ngkau yang kami sembah 3>4$ dan hanya kepada ngkau kami
meminta pertolongan 3?4$
Reaksi Re(#ks Dalam Ke*i(u$an Se*a"i5
'a"i
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
15/33
%& 0otosintesis
Reaksi reduksi9oksidasi yang terjadi secara alami dapat kita lihat pada peristiwa 8otosintesis.
-otosintesis melibatkan tumbuhan hijau$ alga hijau atau bakteri tertentu. 0rganisme ini meman8aatkan
energi dalam cahaya matahari 3cahaya ultraOiolet4 melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.
,i dalam Al9PurQan telah banyak dijelaskan tentang tumbuhan diantaranya surat Al AnQaam ayat .
& Pem!aka"an
;ontoh yang paling umum dalam reaksi redoks adalah reaksi pembakaran. "ada pembakaran
propana di udara 3mengandung oksigen4$ atom karbon teroksidasi membentuk karbondioksida dan atom
oksigen tereduksi menjadi air.3Muchtaridi Sandri %ustiana 6 &''4
+
(4 ,ari senyawa berikut ini$ tentukanlah senyawa yang mengalami
penurunan dan kenaikan bilangan biloks E
a. ;u3N0:4&b. S0&0:
&9
c. -&0:
&4 "eriksalah apakah reaksi berikut tergolong reaksi redoks atau bukanredoks
a. &* &;r0)34aK D 2&S0)3aK4 I* &S0)3aK4 D *&;r&0?3aK4 D 2&03l4
b. &-e;l:3aK4 D 2&S3g4 I &-e;l:3aK4 D &2;l3aK4 D S3s4
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
16/33
-
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
17/33
Sel elektrokimia merupakan suatu sistem yang terdiri atas dua elektroda$ yaitu katode dan anode$ serta
larutan elektrolit sebagai penghantar elektron. "ada katode terjadi reaksi reduksi dan pada anode terjadi reaksi
oksidasi. ,alam reaksi redoks terjadi serah terima elektron yang menyebabkan perubahan bilangan oksidasi
beberapa unsur."ristiwa serah terima elektron dalam reaksi redoks tesebut menimbulkan arus listrik yang di
sebut REAKSI E2EKTROKIMIA& 3Buchari 6 &'(:4
Sel lektrokimia adalah sel yang disusun untuk menjadikan suatu reaksi redoks menghasilkan energy
listrik yang selanjutnya diubah menjadi reaksi kimia atau sebaliknya. Sel elektrokimia digunakan secara luas
dalam kehidupan sehari9hari$ misalnya dalam proses pemurnian logam$ penyepuhan logam dan pada berbagai
peralatan eletronika baterai$ akumulator. 3Sura*itti 6 &'('4
"ada suatu baterai atau accu yang seang digunakan$ berlangsung reaksi kimia yang menghasilkan arus
listrik. *ebalikan proses tersebut adalah penggunaan energi listrik untuk menghasilkan reaksi kimia. Misalnya
pada proses penyepuhan logam dan penyetruman accu atau aki.3Sura*itti 6 &'('4
Berdasarkan reaksinya sel elektrokimia di bagi menjadi & yaitu6
1& Sel 4olta
,alam sel ini energi kimia diubah menjadi energi listrik atau reaksi redoksnya menghasilkan arus listrik.
%& Sel elekt"olisis
,alam sel ini energi listrik diubah menjadi energi kimia atau arus listrik menghasilkan arus listrik.
3Sura*itti 6 &'('4
Elekt"okimia adalah reaksi redoks yang bersangkut paut dengan listrik. Reaksi elektrokimia dibagi
menjadi &$ yaitu6
Sel galOaniGsel Oolta adalah reaksi redoks yang menghasilkan listrik. ;ontohnya baterai.
Sel elektrolisis adalah listrik yang mengakibatkan reaksi redoks. ;ontohnya adalah pemurnian logam dan
pelapisan logam.3Buchari 6 &'(:4
A. Sel Gal6ani7Sel #lta
/
ELEKTROKIMIA
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
18/33
"ada gambar di atas$ logam Ln akan mengalami oksidasi$ sedangkan logam ;u akan mengalami
reduksi. Reaksi kimianya adalah6
Ln I Ln&DD & e$ 'J '$?> Oolt
;u&DD & e I ;u$ 'J '$:) Oolt
Ln D ;u&DI Ln&DD ;u$ selJ ($( 5olt.
-ungsi dari jembatan garam adalah untuk menetralkan kelebihan anion dan kation pada larutan dan untuk
menutup rangkaian sehingga reaksi dapat berlangsung terus9menerus.3Sura*itti 6 &'('4
Notasi sel
/ntuk sel Oolta$ penulisannya adalah6 anoda 55 katodaatau 6at *an+ te"oksidasi 55 6at *an+ te"eduksi
Seperti pada contoh diatas$ berarti notasi selnya adalah6
Ln Ln&D ;u&D ;u$ selJ ($( Oolt
(. "otensial lektrode dan "otensial Sel
Reaksi reduksi dapat menimbulkan potensial listrik tertentu yang disebut potensial reduksi atau
potensial elektrode dengan simbol E. Nilai E yang sebenarnya dari suatu reaksi reduksi tidak dapat
dnihitung$ sebab tidak ada reaksi reduksi tanpa disertai dengan reaksi oksidasi. Nilai E yang digunakanadalah nilaiE relati8 yang dibandingkan terhadap suatu elektrode standar. %adi nilai E lebih tepat disebut
sebagai harga Eo 3potensial reduksi standar atau potensial elekt"ode standa"4. 3Muchtaridi
Sandri%ustiana 6 &''4
"otensial elektrode berkaitan dengan reaksi reaksi redoks$ sehingga ada dua jenis potensial
elektrode$ yaiut potensial reduksi dan potensial oksidasi. "otensial oksidasi mempunyai nilai yang sama
dengan potensial reduksi dengan tanda berlawanan. 3Muchtaridi Sandri%ustiana 6 &''4
&. ;ara Menghitung "otensial Se1,engan mengetahui nilai potensial reduksi setiap Fat yang bereaksi redoks$ kita dapat menhitung potensial
sel. 3Muchtaridi Sandri%ustiana 6 &''4
0
N+AT EEE
Sel Oolta
Anode 6 terjadi oksidasi bermuatan394
*atode 6 terjadi reduksi bermuatan 3D4
N+AT EEE
Sel OoltaAnode 6 terjadi oksidasi bermuatan
394*atode 6 terjadi reduksi
bermuatan 3D4N+AT EEE
Sel OoltaAnode 6 terjadi oksidasi bermuatan
394*atode 6 terjadi reduksi
bermuatan 3D4N+AT EEE
Sel OoltaAnode 6 terjadi oksidasi bermuatan
394*atode 6 terjadi reduksi
bermuatan 3D4
o o
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
19/33
Ke+unaan Sel olta
,alam kehidupan sehari9hari$ arus listrik yang dihasilkan dari suatu reaksi kimia dalam sel Oolta banyak
kegunaannya$ seperti untuk radio$ kalkulator$ teleOisi$ kendaraan bermotor$ dan lain9lain.3Buchari 6 &'(:4
Sel Oolta dalam kehidupan sehari9hari ada dalam bentuk berikut.
a& Sel ate"ai
Baterai Biasa
Baterai yang sering kita gunakan disebut juga sel kering atau sel 1ecanche. ,ikatakan sel kering
karena jumlah air yang dipakai sedikit 3dibatasi4. Sel ini terdiri atas6Anode 6 1ogam seng 3Ln4 yang dipakai sebagai wadah.
*atode 6 Batang karbon 3tidak akti84.lektrolit 6 ;ampuran berupa pasta yang terdiri dari Mn0&$N2);l$ dan sedikit air.
Reaksi6
Anode . Ln3s4I Ln&D3aK4 D & eC
Katode 6
& Mn0&3s4 D & N2)3aK4 D & eC Mn&0:3s4 D & N2:3g4 D 2&03l44
Baterai Alkaline
"ada baterai alkaline dapat dihasilkan energi dua kali lebih besar dibanding baterai biasa. Sel ini
terdiri atas6
Anode .1ogam seng 3Ln4 yang sama seperti bateraibiasa digunakan sebagai wadah.Katode6 0ksida mangan 3Mn0&4.
Elekt"olit6 *alium hidroksida 3*024.
Reaksi6
Anode6 Ln3s4 Ln&D3aK4 D & eC
Katode 6 & Mn0& D 2&0 D & eC Mn&0: D & 02C
on Ln&D bereaksi dengan 02C membentuk Ln3024&.
!& Sel Aki
Sel aki atau accu merupakan contoh sel Oolta yang bersi8at reOersibel$ di mana hasil reaksi dapat
diubah kembali menjadi Fat semula. "ada sel aki jika sudah lemah dapat diisi ulang$ sedangkan pada selbaterai tidak bisa. Sel ini terdiri atas6
Anode 6 1empeng logam timbal 3"b4.
Katode 6 1empeng logam oksida timbal 3"b0&4.
Ekt"olit 6 1arutan asam sul8at 32&S0)4 encer.
Reaksi pengosongan aki6
Anode6 "b(s) D2(aq) "bS0)(s) D 2D(aq) D & eC
Katode6 "b0&(s) D(aq) D : 2D(aq) D & eC "bS0)(aq) D & 2&0
Reaksi lengkapnya6
P!(s) 8 P!O%(s) 8 %(aq) 8 % '8(aq) % P!SO9(s) 8 % '%O (l)
*etika sel ini menghasilkan arus listrik$ anode "b dan katode "b0&berubah membentuk "bS0). on2D dari 2&S0) berubah membentuk 2&0 sehingga konsentrasi 2&S0)akan berkurang. *emudian sel
1
o o
Perhatikan video tentang aplikasi sel
-
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
20/33
akidapat diisiGdisetrum kembali$ sehingga konsentrasi asam sul8at kembali seperti semula. "roses ini nanti
merupakan contoh dalam sel elektrolisis.3Buchari 6 &'(:4
Bila logam seng di masukan kedalam larutan tembaga 3((4 sul8at 3;uS0 )4 terjadi reaksi sebagai
berikut6
Ln3s4 D ;uS0)3aK4 LnS0)3aK4 D ;u 3s4
Adapun reaksi ion nya adalah sebagai berikut6
Ln 3s4 D2+
Cu 3aK4
2+
Zn 3aK4 D ;u 3s4
Melepaskan &
e
Menangkap &
e
Pa(a "eaksi "e(#ks te"!a(i te"!a(i $e"$in(a*an elekt"#n se)a"a lansung. Sel 6#lta
atau sel Gal6ani (a$at meng*asilkan a"us list"ik (an e"lansung se)a"a s$#ntan. Sel6#lta a(ala* sel %ang meng*asilkan a"us list"ik.
Reaksi Redoks ditin)au da"i $a"+a potensial sel
Berdasarkan da8tar potensial electrode standar$ kita dapat meramalkan berlangsung atau tidak
berlangsungnya suatu reaksi redoks.2arga potensial suatu reaksi atau potensial sel Oolta juga dapat
digunakan untuk meramalkan berlangsungnya suatu reaksi.
;ontoh 6
Ln(s) Ln&D(aq) D & eC EU J '$?> Oolt
;u&D(aq) D & eC ;u(s) E U J '$:) Oolt
D
Ln(s) D ;u&D(aq) Ln&D(aq) D ;u(s) EU J ($(' Oolt
2arga potensial sel menunjukan D($(' 5olt$berarti reaksi ini dapat berlangsung .2arga potensial sel
tersebut juga dapat dihitung dengan harga potensial sel tertsebut juga dapat dihitung dengan harga
potensial standar masing9masing electrode
EUsel JEUred CEUoks
JEU;u CEULn
J '$:) C 3C'$?>4
J D($(' Oolt
2arga potensial sel ;uG;u&D Ln&DGLn$ dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.
;u(s) ;u&D(aq) D & eC EU J C'$:) Oolt
Ln&D(aq) D & eC Ln(s) EU J C'$?> Oolt
;u(s) D Ln&D(aq) ;u&D(aq) D Ln(s) EU J C($(' Oolt
*arenaEU sel mempunyai harga negati8$ maka reaksi tidak dapat berlangsung.
,eret Oolta menggambarkan urutan kekuatan pendesakan suatu logam terhadap ion logam yang lain.
/nsur yang terletak di sebelah kiri hydrogen lebih mudah mengalami oksidasi dibanding yang terletak di
2
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
21/33
sebelah kanan hidrogen.1ogam yang memiliki si8at reduktor lebih kuat akan mendesak ion logam lain
yang si8at reduktornya kecil. Adapun unsur9unsur dalam deret Oolta adalah sebagai berikut.3Muchtaridi
Sandri%ustiana 6 &''4
2i:K:a:a:Na:M+:Al:Mn:/n:":0e:d:o:Ni:Sn:P!:':u:'+:A+:Pt:Au
1ogam di sebelahkiri 2 memilikiEU negati8$ sedangkan disebelahkanan 2 memilikiEU positi8. ,i
sebelahkiri 2 merupakanlogam9logam yang akti8$ sedangkan disebelahkanan 2 merupakanlogam9
logammulia.Makin kekanan si8at reduktor makin lemah$ makin ke kiri si8at reduktor makin kuat./nsur9
unsur dalam deret Oolta hanya mampu mereduksi unsur9unsur di sebelah kanannya$ tetapi tidak mampu
mereduksi unsur9unsur di sebelah kirinya. Misalnya$ Na mampu mereduksi Mg$ tetapi tidak mampu
mereduksi ;a$ seperti terlihat pada reaksi berikut.3Muchtaridi Sandri%ustiana 6 &''4
Na(s) 8 M+(s) % Na8(s) 8 M+:(s)
Na(s) 8 a(s) tidak !e"eaksi;"eaksi tidak !e"lan+sun+&
2
,alam Al9KurQan menerangkan$ Allah telah menciptakan besi yang dapat
berman8aat untuk kepentingan manusia$ dan jika tidak dipelihara maka besi akan dapat
berkarat.
LATIHAN"otensial reduksi dari 6Ln&DD &e ILn U J C '$?> Oolt
;u&DD &e I;u U J D '$:) Oolt
"otensial sel untuk reaksiLn D ;u&DI Ln&DD ;u adalah ...
a. C '$)& Oolt
b. D '$)& Ooltc. C ($( Oolt
d. C l$&= Oolt
e. D ($( Oolt
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
22/33
22
K i l a s , a l i k
,alam sub bab ini$ kompetensi yang harus kamu kuasai adalah menjelaskan
rangkaian sel Oolta dan rincian proses konOersi energi yang terjadi serta menerapkan
konsep reaksi redoks sel Oolta dalam kehidupan sehari9hari. ;oba tuliskan penerapan
konsep reaksi redoks sel Oolta dalam kehidupan sehari9hari.
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
23/33
A. Sel lektrolisis
Sel elektrolisis adalah arus listrik yang menimbulkan reaksi redoks. "ada sel elektrolisis$ katoda akan
tereduksi dan anoda yang akan teroksidasi.
"ada katoda$ terdapat & kemungkinan Fat yang ada$ yaitu6
*ation 3*
D
4 atau Air 32&'4 3bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan$ cairan atau lelehan.4
"ada anoda$ terdapat : kemungkinan Fat yang ada$ yaitu6
Anion 3A94 atau
Air 32&'4 3bisa ada atau tidak ada tergantung dari apa yang disebutkan$ cairan atau lelehan.4
lektroda$ elektroda ada & macam$ inert 3tidak mudah bereaksi$ ada : macam Fat yaitu platina 3"t4$
emas 3AurumGAu4$ dan karbon 3;44 dan tak inert 3mudah bereaksi$ Fat lainnya selain "t$ ;$ dan Au4.
Ada berbagai macam reaksi pada sel elektrolisis$ yaitu6
Reaksi yang terjadi pada katoda
%ika kation merupakan logam golongan IA31i$ Na$ *$ Rb$ ;s$ -r4$ IIA3Be$ Mg$ ;r$ Sr$ Ba$ Ra4$
Al$ dan Mn$ maka reaksi yang terjadi adalah % '%< 8 % e = '%8 % O'-%ika kationnya berupa 2D$ maka reaksinya %'88 % e = '%%ika kation berupa logam lain$ maka reaksinya 3nama logam>?88xe = 3nama logam>
Reaksi yang terjadi pada anoda
o %ika elektroda inert 3"t$ ;$ dan Au4$ ada : macam reaksi6
%ika anionnya sisa asam oksi 3misalnya N0:9$ S0)
&94$ maka reaksinya % '%< = 9'88 O%8
9 e
%ika anionnya 029$ maka reaksinya 9 O'-= %'%< 8 O%8 9 e
%ika anionnya berupa halida 3-9$ ;l9$ Br94$ maka reaksinya adalah % @3halida> = @
3halida>%8 % e
o %ika elektroda tak inert 3selain : macam di atas4$ maka reaksinya 2?88xe
23
Pe"$atikan 4ideo p"aktikum sel elekt"olisis
L A T I H A N !
(. Tuliskan reaksi kimia pada sel elektrolisis untuk larutan9larutan berikut E
a. 1arutan *N0:b. 1arutan 2&S0)c. 1arutan Ln;l&
&. Tuliskan reaksi kimia pada sel elektrolisis untuk larutan berikut E
a. Ln;l&b. ;aS0)
:. ,iketahui larutan 2&S0) dan Na&S0) .;oba tuliskan reaksi kimia pada sel
elektrolisis untuk larutan tersebut E
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
24/33
24
Mengenal Lele List"ik
A(a ee"a$a ikan %ang (a$at mengelua"kan
list"ik. 8#nt#*n%a lele list"ik9 t#"$e(#9 ikan $a"i9
(an elut list"ik. Menga$a ikan5ikan te"seut
(a$at meng*asilkan list"ik : ikan5ikan te"seutmemiliki #"gan ti$is $an!ang %ang te"(a$at (i
seagian tuu* elakang. O"gan te"seut
meng*asilkan len(i" %ang (iseut (engan
elekt"#sit. P"insi$ ke"!a #"gan te"seut sama
(engan ate"ai. Ot#t5#t#t ikan akan akti; a$aila
mene"ima $esan (a"i sa"a;. Se)a"a se"entak #"gan
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
25/33
*orosi adalah teroksidasinya suatu logam. ,alam kehidupan sehari hari$ besi yang teroksidasi disebut
dengan karatdengan rumus -e&0:
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
26/33
& -e(s) D 0&(g) D ) 2D(aq) & -e&D(s) D & 2&0(l EUsel J D($>? Oolt
EUsel W ' berarti proses korosi berjalanspontanbahkan dapat bereaksi lanjut membentuk karat6
) -e&D(s) D 0&(g) D ) 2&0(l) D &H 2&0(l) & -e&0:(s) H 2&0(s) D X2D(aq)
D& Pene+a$an te"$adap ko"osi
Berdasarkan proses terjadinya korosi$ maka ada & cara yang dapat dilakukan untuk mencegah korosi$
yaitu perlindungan mekanis dan perlindungan elektrokimia..
1. Perlindungan MekanisPerlindungan mekanis ialah mencegah agar permukaan logam tidak bersentuhan langsung
dengan udara. /ntuk jangka waktu yang pendek$ cara ini dapat dilakukan dengan mengoleskan lemak
pada permukaan logam.
/ntuk jangka waktu yang agak lama$ dapat dilakukan dengan pengecatan. Salah satu cat
pelindung yang baik ialah meni 3"b:0)4 karena selain melindungi secara mekanis juga memberi
perlindungan elektrokimia. Selain pengecatan$ perlindungan mekanis dapat pula dilakukan dengan
logam lain$ yaitu dengan cara penyepuhan.
"roses penyepuhan untuk perlindungan terhadap korosi harus diperhatikan harga EU dari logam
yang akan dilindungi dan logam pelindungnya. 1ogam yang baik sebagai pelindung harus mempunyai
E lebih kecil dari E logam yang dilindungi.
;ontoh9contoh perlindungan mekanisme pada besi(. Besi yang dilapisi seng
&. Besi yang dilapisi timah.
2. Perlindungan elektrokimia
"erlindungan elektrokimia ialah mencegah terjadinya korosi elektrolitik 3reaksi elektrokimia
yang mengoksidasi logam4. "erlindungan elektrokimia ini disebut jugaperlindungan katode (proteksi
katodik) atau pengorbanan anode (anodaising).;ara ini dilakukan dengan menghubungkan logam
pelindung$ yaitu logam yang lebih tidak mulia 3EU9nya lebih kecil4. 1ogam pelindung ini ditanam di
dalam tanah atau air dekat logam yang akan dilindungi. ,i sini akan terbentuk sel Oolta raksasa!
dengan logam pelindung bertindak sebagai anode. ;ontoh Ccontoh proteksi katodik
) /ntuk mencegah korosi pada pipa di dalam tanah didekatnya ditanam logam yang lebih akti8$
misalnya Mg.
2) /ntuk melindungi menara9menara raksasa dari pengkaratan$ maka bagian kaki menara
dihubungkan dengan lempeng Mg yang ditanam dalam tanah.
2-
K i l a s , a l i k
,alam sub bab ini$ kompetensi yang harus kamu kuasai adalah menerapkan
konsep reaksi redoks dan sel elektrokimia di alam dan kegunaannya untuk mencegah $
reaksi korosi. ;arilah benda9benda di sekiitarmu yang sering mengalami koosi. Buatlah
penjelasan singkat mengenai penyebab benda tersebut mengalami korosi$ reaksi kimia
yang terjadi dan cara mencegahnya.
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
27/33
2/
1&% 'BKBM 0ARADAC
Micheal 8araday ilmuan yang berkebangsaan asal iggris ini mengamati peristiwa
elektrolisis melalui berbagai percobaan yang dia lakukan.,alam pengamatannya jika arus
listrik searah dialirkan ke dalam suatu laruatan$ megakibatkan perubahan kimia dalam
laruatan tersebut.3Sura*itti 6 &'('4
Sehinggapada tahun (X:(9(X:&$ Micheal -araday dari inggris menemukan
hubungan kuantitati8 antara banyaknya arus listrik yang digunakan pada peristiwa
elektrolisis dengan banyaknya Fat yang pada anoda dan katoda .penemuan itu disimpulkandalam dua hokum$ yaitu sebagai berikut 6
Hukum Faraday I :
Massa !at yang di"e"askan #ada elektrolisis "er"anding lurus dengan $umlah listrik
yang digunakan%
Rumus hokum -araday adalah 6
g=me x i x t
F
Pe"$atikan 4ideo tentan+ animasi induksi $ukum
#a"ada
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
28/33
20
g
meJ
i x t
F
*eterangan 6
g J massa Fat yang dihasilkan 3gr4
me J massa ekiOalen J ArG Biloks
i J arus listrik
t J waktu 3detik4- J tetapan 8araday 3 ( - J >.='' coulumb4
Menurut -araday 6
(. %umlah berat 3massa4 Fat yang dihasilkan 3diendapkan4 pada elektroda sebansing dengan
jumlah muatan listrik 3;oulumb4 yang di alirkan melalui larutan elektrolit tersebut.
&. Massa Fat yang dibebaskan atau diendapkan oleh arus listrik sebanding dengan bobot
ekiOalen Fat9Fat tersebut.
Sehingga dari dua pernyataan di atas$ disederhanakan menjadi persamaan 6
g
me=
ixt
F
,alam peristiwa elektrolisis terjadi reduksi pada katoda untuk mengambil electron yang
mengalir dan oksidasi pada anoda yang memberikan aliran electron tersebut. ,alam hal ini
electron yang dilepas dan yang diambil dalam jumlah yang sama.
Bobot Fat yang dipindahkan atau yang direduksi setara dengan electron$sehingga massa
yang dipindahkan merupakan gram ekiOalen dan sama dengan mol electron. -araday
menyimpulkan bahwa satu -araday adalah jumlah listrik yang diperlukan untuk menghasilkan
satu ekiOalen Fat pada elektroda.3Sura*itti 6 &'('4Muatan ( elektron J ($> < ('9( ;oulumb
( mol electron J >$'&: < ('&:elektron
Muatan untuk ( mol electron J >$'&: . ('&: . ('9(J >.='' ;oulumb J ( 8aradayHukum Faraday II
!massa !at yang di"e"askan #ada elektrolisis "er"anding lurus
dengan massa ekui&alen !at itu%
-araday melakukan percobaan dengan mengalirkan arus listrik
ke dalam beberapa larutan disusun secara seri. Setiap larutan
mendapatkan arus listrik yang sama sehingga setiap larutan
menghasilkan massa Fat secara ekuiOalen 3gr ekuiOalennya sama4
Rumus "ukum #araday $$ adalah :m( 6 m&J e(6 e&
dimana 6
m J massaFat 3gram4
e J beratekiOalen J ArG5alensiMrG5alensi
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
29/33
(. ,iketahui potensial reduksi6
-e&3aK4 D &e9 I -e3s4 'J 9'$)) Oolt
Al:3aK4D:e9 I Al3s4 'J 9($>> OoltMaka potensial sel untuk reaksi :-e:3aK4D&Al3s4I :-e3s4D&Al:3aK4 adalah.
&. Mengapa batre seng karbon alkaline lebih tahan lama dari pada batre seng karbon biasa
:. %elaskan dengan disertai reaksi proses terjadinya karat pada besi dan perlindungan besi dari karat bila
dilapisi Fink E
21
Diskusikan
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
30/33
3
Kabar Tokoh
Michael Faraday
Aa( seka"ang9 me"u$akan aa( list"ik.
Mi)*ael Fa"a(a% m"u$akan sala* satu
ilmu&an %ang te"kenal (alam $enemuan
list"ik. Mi)*ael la*i" $a(a ta*un /1 (i
Ne&ingt#n9 Ingg"is. Mengin!ak usia 2 ta*un9
Fa"a(a% te"ta"ik $a(a )e"ama*5)e"ama*
ilmu&an ingg"is9 Si" 'um$*"% Da6%.
Selan!utn%a Fa"a(a% (ite"ima seagai asisten
Si" 'um$*"% Da6%.
Penemuan Fa"a(a% $e"tama (i i(ang
list"ik te"!a(i $a(a ta*un 02. Penemuann%a
L A T I H A N
. A"us list"ik 2 am$e"e (iali"kan ke (alam la"utan AgNO3 selama 1-+(etik. Massa $e"ak %ang (i*asikan (i kat#(a a(ala* ..=g"am. >A"
Ag?0@ F ? 1-+ 87m#l2. ,e"a$a massa temaga akan (ien(a$kan #le* a"us list"ik seesa"
9+ Am$e"e selama satu !am (a"i elekt"#lisis 8uSO4:
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
31/33
3
K i l a s , a l i k
,alam sub bab ini$ kompetensi yang harus kamu kuasai adalah menerapkan hukum
8araday untuk elektrolisis larutan elektrolit. ;obalah kamu jawab sola berikut ini E
1arutan ;uS0) dan larutan Ln3N0:4& disususn secara seri. %ika ke dalam larutan
tersebut dialirkan arus listrik$ pada larutan ;uS0) terdapat endapan X gram. %ika Ar ;u J
>:$= dan Ln J >=$ tentukan banyaknya logam Hn yang diendapkan pada larutan Ln3N0:4&
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
32/33
32
. Pe"samaan "eaksi "e(#ks (ikatakan seta"a !ika !umla* at#m (an
!umla* muatan (i"uas ki"i sama (engan !umla* at#m (an !umla*muatan (i "uas kanan. Te"(a$at (ua met#(e untuk men%eta"akan"eaksi "e(#ks %aitu (engan )a"a setenga* "eaksi (an )a"a ilangan#ksi(asi.
2. Elekt"#kimia a(ala* "eaksi "e(#ks %ang e"sangkut $aut (enganlist"ik.
:. Sel elekt"#kimia me"u$akan suatu sistem %ang te"(i"i atas (uaelekt"#(a9 %aitu kat#(e (an an#(e9 se"ta la"utan elekt"#lit seagai$eng*anta" ele)t"#n.
). Reaksi elekt"#kimia (iagi men!a(i 29 %aituB
Sel gal6ani7sel 6#lta a(ala* "eaksi "e(#ks %ang meng*asilkan
list"ik. 8#nt#*n%a ate"ai. Sel elekt"#lisis a(ala* list"ik %ang mengakiatkan "eaksi "e(#ks.
8#nt#*n%a a(ala* $emu"nian l#gam (an $ela$isan l#gam.+. K#"#si a(ala* te"#ksi(asin%a suatu l#gam. Dalam ke*i(u$an se*a"i
*a"i9 esi %ang te"#ksi(asi (iseut (engan ka"at(engan "umusFe2O3C'2O. P"#ses $e"ka"atan te"masuk $"#ses elekt"#kimia9 (imana l#gam Fe %ang te"#ksi(asi e"tin(ak seagai an#(e (an#ksigen %ang te"la"ut (alam ai" %ang a(a $a(a $e"mukaan esie"tin(ak seagai kat#(e.
-. 'ukum Fa"a(a% I B
Massa zat yan dibebaskan ada elektrolisis berbandin l"r"s %
RANGKUMAN ,A, 2
-
7/21/2019 Modul redoks 2013.docx
33/33
DAFTAR PUSTAKA
Arum$ Setia. &'(&. Menerapkan *onsep reaksi Reduksi 0ksidasi dalam lektrokimia 6
2ttp6GGarumsetia .wordpress.comG&'()G')G&'Grpp9
Buchari. &'(:. lektrokimia ,alam Bahan Makanan dan 0bat90batan$ ":B Batan 6 %akarta
. Brady %ames. &''&. *imia /niOersitas Asas dan Struktur$ %ilid &. Binarupa Aksara 6 Tangerang sOandari. &''?. %ago *imia SM/. "uspa Swara 6 %akarta
*itti$ Sura. &'('. *imia :. "T. +raha ;ipta *arya 6 %akarta
Muchtaridi %ustiana$ Sandri. *imia :. 7udhistira 6 Bogor
"urba Michael. &''>. *imia /ntuk SMA *elas H. Airlangga 6 %akarta
Sudarman$ /nggul. &''>. *imia SMA. Airlangga 6 %akarta